题目内容
【题目】梅雨季节,潮湿的空气会对家电和家具等造成不利,需要及时除湿。小乐设计如图甲所示的模拟电路,能实现警示灯随湿度变化而自动调整亮度,且当空气湿度达到一定程度时,警示灯还能不断闪烁。已知电源电压为6V,警示灯的规格是“6V3W”。(电磁铁线圈电阻忽略不计,警示灯电阻保持不变)
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(1)根据设计要求,应选图乙中的____(选填“
”或“
”)湿敏电阻,串联在图甲电路中_____(选填“A”或“B”)位置。
(2)闭合开关,当空气湿度处于40%时,衔铁会被吸下,警示灯会闪烁,警示灯在闪烁过程中,较暗时的实际功率是多少______?(写出计算过程)
【答案】R2 B 0.3W
【解析】
(1)[1][2]由图乙可知:R1的电阻随湿度的增加而增加,R2的电阻随湿度的增加而减小;由题意可知,空气湿度较小时,电磁铁不吸合,灯泡较暗,当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,灯泡变亮,由于电磁铁也被短路无磁性,电磁铁不吸合,据此可知警示灯能不断亮暗闪烁,所以应选图乙中的R2湿敏电阻,且串联在图甲电路中B位置;
(2)[3] 由P=
知,警示灯的电阻为:
RL=
=
=12Ω;
由图甲知,当空气湿度为40%时,R2的电阻为24Ω,在闪烁过程中,电路的最小电流为:
I=
=
=
A;
灯较暗时的实际功率:
PL实=I2RL=(
A)2×12Ω
0.3W。
【题目】小雷想知道“灯的亮暗程度与什么因素有关”,于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路开始探究。
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(1)请你用笔画线代替导线,根据图(甲)所示的电路图,将图(乙)所示实物图连接完整。
(______)
(2)闭合开关后,发现灯L1不亮,电流表有示数,电压表无示数,若电路中只有一处故障,这个故障可能是______________________。
(3)小雷正确连接并按规范调节电路后,闭合开关,滑片P移动使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如表:
次数 | 电压/V | 电流/A | 实际功率/W | 电阻/Ω |
1 | 1.6 | 0.20 | 0.32 | 8.00 |
2 | 2.5 | 0.24 | 10.42 | |
3 | 2.8 | 0.26 | 0.73 | 10.77 |
小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越____。由表可知,可知小灯泡的额定功率是___W。
(4)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变_______表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1 相似。
(5)小雷在实验结束后与同学们讨论,认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。”这种说法错误的原因是小雷忽略了_________对小灯泡电阻的影响。